一、竖直角的计算
竖直角是测站点到目标点的倾斜视线和水平视线之间的夹角，因此，与水平角计算原理一样，竖直角也应是两个方向线的竖盘读数之差。
一个校正好的竖盘，当水准管气泡居中，望远镜视线水平时，读数窗的指标线标定的读数是一整数，称为起始读数。
如右图，盘左为90o，盘右为270o。因此在测量竖直角时，只需直接观测目标，读取竖盘读数。根据公式计算竖直角即可。
由于光学经纬仪的竖盘注记形式较多，因此对每台经纬仪都要确认一下求竖直角的公式，以保证测量竖直角符号的正确性。确认某台仪器求竖直角的公式步骤如下：
将望远镜慢慢抬高，这时观察竖盘读数，如果读数比起始读数增加了，则公式应为：
α=读数-起始读数
如果读数比起始读数小，则公式应为：
α=起始读数-读数
这样就能保证竖直角的符号正确。求出来的正值即为仰角值，求出来的负值即为俯角值。
综上所述，可得确定竖直角计算公式的方法、步骤如下：
（1）仪器在盘左位置，使望远镜大致水平，确定视线水平时的读数L0。
（2）将望远镜慢慢上仰，观察读数变化情况，若读数减小，则α左=L0-L，反之α左=L-L0。
（3）同法确定盘右读数和竖直角的关系。
（4）取盘左、盘右的平均值即可得出竖直角计算公式。
二、竖盘指标差
上述竖直角计算公式，是在假定读数指标线位置正确的情况下得出的。实际工作中，当望远镜视线水平且竖盘指标水准管气泡居中时，竖盘读数往往不是应有的常数，而是比该常数大或小了一个角值，如图所示，该角值称为指标差，通常用χ表示。也就是说，竖盘指标偏离正确位置而产生的读数误差称为指标差。
指标差对竖直角影响从图中可以看出：
盘左时：α左=90°-(L-χ)
盘右时：α右=(R-χ) -270°
两式相加取平均值得：α=(R-L-180°)/2
两式相减得：χ=(R+L-360°)/2，即为竖盘指标差的计算公式。
通过上述分析可得到以下结论：
（1）盘左、盘右观测取平均值可消除指标差影响；
（2）当只用盘左或盘右观测时，应在计算竖直角时加入指标差改正。即可求得χ后，再计算竖直角。计算时χ应带有正负号。
（3）指标差χ的值有“+”有“-”，当指标线沿度盘注记方向偏移时，造成读数偏大，则χ为“+”，反之χ为“-”。
三、竖直角观测
竖直角观测一测回操作步骤如下：
（1）在测站上安置经纬仪，进行对中、整平、量取仪器高（测站点标志顶端至仪器横轴的垂直距离）。
（2）盘左位置用横丝中丝的中央部分精确切准目标的特定位置（如标杆顶部），旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡严格居中，读取竖盘读数并记入手簿。
（3）纵转望远镜，盘右照准目标同一部分，是竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数并记入手簿。
竖直角记录、计算格式如表所示。
同一台仪器，其指标差值在一测站观测过程中应是固定值，但由于受外界条件和观测误差的影响，使得各方向的指标差值往往不相等，为了保证观测精度，需要规定指标差变化的限差，对DJ6型经纬仪一般规定：
同一测回中，各方向指标差互差不超过24"；
同一方向各测回竖直角互差不超过24"；
若指标差互差和竖直角互差符合要求，则取各测回同一方向竖值角的平均值作为各方向竖直角的最后结果。
四、竖盘指标自动归零补偿器
在竖直角观测中，每次读数之前都必须转动竖盘指标水准管微动螺旋使气泡居中才能读取竖盘读数，否则，读数值就不正确。这样操作不仅影响观测速度，而且有时甚至因遗忘这一步骤而造成错误。为了克服这一缺点，近年来生产的经纬仪的大多采用竖盘指标自动归零装置代替竖盘指标水准管。当仪器在一定范围内稍有倾斜时，由于自动补偿器的作用，可使读数指标线自动居于正确位置。在进行竖直角观测时，瞄准目标即可读取竖盘读数，从而提高了竖直角观测的速度和精度。经纬仪竖盘指标自动归零装置常见结构有吊丝式和簧片式两种。
1.
竖直角是测量视线与水平线构成的夹角，仰角为正，俯角为负。
2.
当视线水平时无论盘左还是盘右，竖盘读数都是一个定数，即90°的整数倍。但这个数到底是多少，必须在测量竖直角前搞清楚，具体方法如下：
将望远镜放在大致水平的位置，观察一个读数，然后慢慢抬起望远镜，观察读数是减少还是增加,因为仰角为正，所以当读数增加时，
竖直角=目标读数-视线水平读数
如果减少
竖直角=视线水平读数-目标读数
竖直指标差是本来当经纬仪视线水平时，竖盘读数应为90°的整数倍，但是读数却与90°或270°有一个差值，这个差值就是竖盘指标差。
竖直指标差计算公式为：1/2（盘右观测的竖直角-盘左观测的竖直角）
竖盘指标差可以通过盘左，盘右观测竖直角取平均值来消除
就是竖盘的0刻度线不在铅垂线上！！！
在观测竖直角时，尽量用盘左、盘右两个镜位测量，取两个镜位角值的平均值，能消除竖盘指标差的影响，但指标差过大将给计算带来不便。另外，在一些低精度的测量中，竖直角仅有一个镜位观测，因此指标差过大时，应及时校正。 将望远镜放在大致水平的位置，观察一个读数，然后慢慢抬起望远镜，观察读数是减少还是增加,因为仰角为正，所以当读数增加时，
竖直角=目标读数-视线水平读数
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当竖盘指标管水准器与竖盘读数指标关系不正确时所产生的误差称为指标差。
检查方法
1、将仪器安置在稳定装置或三脚架上精密整平并开机；
2、用望远镜分别在正镜和倒镜位置瞄准垂直角为±10°左右的平行光管分划板或远处目标，得到正镜读数VL和倒镜读数VR;
3、计算：指标差为i=( VL+VR-360° ) /2
4、对于2秒级以前，如果指标差小于15＂，则无须校正；如果大于15＂，则需进行调整。
校正实例
拓普康GTS-720全站仪
1、安置好仪器，对中整平；
2、在常规测量的主菜单界面，按[检校]，进入“检校模式”界面；
3、按[V 角零点调整]；
4、盘左(正镜)照准A 点，按[设置]；
5、盘右(倒镜)照准A 点，按[设置]。仪器自动进行垂直角零基准的校正；
6、重复上述操作，再次检查垂直角零基准；
苏一光RTS600，OTS238，OTS600系列全站仪
1、同时按F1和开机键，进入仪器软件校正程序；
2、按F1（输入）键，输入密码“1120”，按F4（确认）键；
3、按F1（指标差校正）键；
4、盘左(正镜)照准A 点，按F4（确认）键；
5、盘右(倒镜)照准A 点，按F4（确认）键；
6、按F3（是）键；
7、按面板上任何一按键，仪器完成指标差校正，并自动关机。
南方测绘NTS-320系列全站仪
1、整平仪器后，按住F1键开机，进入校正模式；
2、在盘左水平方向附近上下转动望远镜，待上行显示出竖直角后，转动仪器精确照准与仪器同高的远处任一清晰稳定目标A，按F4（回车）键；
3、旋转望远镜，盘右精确照准同一目标A，按F4键，设置完成，仪器返回测角模式；
4、重复检验步骤重新测定指标差（i角）。若指标差仍不符合要求，则应检查校正（指标零点设置）的三个步骤的操作是否有误，目标照准是否准确等，按要求再重新进行设置。
